Cálculo del valor del capacitor de salida basado en la respuesta transitoria en el convertidor Buck

En diseño Buck,

El valor inicial del condensador de salida se calcula en función de la cantidad de corriente transitoria que soportará. Pocas ecuaciones tomadas de appnotes.ingrese la descripción de la imagen aquí

a partir de estas ecuaciones, para una combinación dada de Vin(12V),Vout(0.925),Istep(12A @ 20A/us) y Cout(884uF), Vovershoot es grande en comparación con Vundershoot.

Según tengo entendido, se produjo un subimpulso durante el aumento de la carga , que es peor que un sobreimpulso que se produjo durante la descarga de la carga .

Pero según las ecuaciones, el valor de sobreimpulso es grande en comparación con el valor de sobreimpulso.

¿Hay algún área teórica detrás de esto?

Respuestas (1)

La razón es que con los valores dados, Vin >> Vout.

Una forma cualitativa de ver esto es:
cuando el voltaje a través del inductor es grande (este voltaje es Vin-Vout para Vunder), el inductor tarda poco tiempo en recuperar el paso actual. Relativamente, se drena una cantidad menor de energía deficitaria de Cout.
Cuando el voltaje a través del inductor es pequeño (este voltaje es Vout para Vover), lleva mucho tiempo recuperar el paso actual. Por lo tanto, se vierte una mayor cantidad de exceso de energía en Cout.

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La línea dibujada en rojo estaría más a escala en el tiempo para Vin >> Vout. Observe los tamaños de las áreas sombreadas que representan el déficit de corriente y el exceso de corriente que debe compensar el condensador. Todo esto es consistente con que el cambio de energía del inductor sea el mismo.

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Hay dos aplicaciones comunes para el convertidor reductor. Una es controlar la corriente, como en un controlador LED. La otra es controlar el voltaje, que es lo que estás viendo aquí. De las ecuaciones dadas, parecen implicar que el lazo de control toma decisiones de control instantáneas.

Por el contrario, un regulador de voltaje reductor típico detecta el voltaje de salida y lo alimenta a un bucle de control de ancho de banda limitado. El ancho de banda limitado significa retraso en el control. Dado que el retardo de control es mayor que el tiempo de carga o descarga del inductor, la respuesta de carga transitoria está dominada por el retardo de control. Entonces vemos tratamientos de la respuesta de carga transitoria basados ​​en el ancho de banda de control en las hojas de datos.

No he trabajado en ninguna fuente de alimentación para procesadores Intel de última generación. Ese es un lugar donde esta descripción puede ser más relevante. Así que tal vez mire allí.

Pero el cambio de energía es el mismo 0.5*L i_initial^2 - 0.5*L i_final^2 . solo carga aumentando o reduciendo...
Ahora entendí... déjame pensar más al respecto... Veo curvas de respuesta transitoria en la mayoría de las hojas de datos de Buck, pero no puedo encontrar la diferencia en Overshoot y undershoot que se muestran en las hojas de datos... ¿Tiene algún documento con curvas reales medidas Iout y Vout bajo transitorios...
Cálculo del valor del capacitor de salida basado en la respuesta transitoria en el convertidor Buck
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